大气污染控制工程-08硫氧化物的污染控制
- 格式:ppt
- 大小:10.53 MB
- 文档页数:54
第一章概论1.大气污染:系指由于人类的活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康生活或危害了生态环境。
2。
全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
3。
大气污染分类按影响范围:局城性污染、广域性污染、全球性污染、地区性污染按污染特征分类:煤炭型污染、石油型污染、混合型污染、特殊型污染按污染物的化学性质分类:还原型、氧化型按存在状态分为:气溶胶状态污染物(粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾、雾),气体状态污染物(以二氧化硫为主的含S化合物、以NO为主的含N化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物)4.大气污染源的分类污染源存在的形式:固定污染源和移动污染源污染物排放的方式:高架源和地面源。
污染源的几何形状:点源、面源和线源污染物排放的时间:连续源、间断源、瞬时源人类社会活动功能:工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等5.一次污染物:直接从污染源排入大气的各种气体、颗粒物质等。
二次污染物:某些一次污染物在大气中与其他化学物结合而发生化学反应产生的新的污染物。
6.颗粒物:悬浮在大气中的微粒之统称。
降尘:粒径 > 10微米的固体颗粒物。
飘尘: 粒径 < 10微米的固体颗粒物。
第二章燃料与大气污染1.煤的分类:褐煤、烟煤、无烟煤2.燃料按物理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类.P293.煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳,以及估测硫含量和热值。
4.灰分:是煤中不可燃矿物物质的总称。
5.元素分析:是用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量.P316.煤中含有硫的形态(四种):黄铁矿硫(FeS2)、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫(CxHySz)和元素硫。
7.煤的成分表示方法中常用的基准有:收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。
8.燃料完全燃烧的条件为:空气条件、温度条件、时间条件和燃料与空气的混合条件。
大气污染控制工程重点第一章概论第一节大气与大气污染1、大气污染:大气污染系指由于人类活动或者自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。
2、酸雨:在清洁的空气中被CQ饱和的雨水pH为5.6,故将pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜)称为酸雨。
第二节大气污染物及其来源1、大气污染物的种类很多,按其存在的状态可概括为两大类:气溶胶状态污染物、气体状态污染物。
2、气溶胶状态污染物:气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统称为气溶胶。
3、霾(或灰霾):霾天气是大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊,能见度降低到10km以下的天气现象,易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条件下。
4、总悬浮颗粒(TSP :指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径100 口的颗粒物。
5、可吸入颗粒物(PM io):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径10g 的颗粒物。
6、气态污染物的种类很多,总体上可分为五类:以二氧化硫为主的含硫化合物,以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物,碳的化合物,有机化合物和卤素化合物等。
7、对于气态污染物,可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质;二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。
8、硫酸烟雾:硫酸烟雾系大气中的SQ等硫氧化合物,在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时,发生一些列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。
9、光化学烟雾:光化学烟雾是在阳光照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)。
其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。
光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物严重得多。
第四节大气污染综合防治本节内容为了解的章节(不排除在最后一题中出现,最后一章的机动车污染防治也是一样),防治措施为以下7种,具体内容请看书本。
《大气污染控制工程》教学大纲一、课程基本信息课程代码:课程英文名称:Air Pollution Control Engineering课程类型:必修课先修课程:《高等数学》《环境工程原理》《物理化学》学分:4总学时:64(理论学时:64)二、课程性质、目的与任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程,由讲课、实验、课程设计等环节组成。
学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践,全面掌握大气污染的来源、途径和机理(包括基本概念、基本理论、基本技能)、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域,同时,还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。
通过本课程的学习,达到三个目标:(1)学习必要的理论知识和方法、技巧;(2)培养学生工程设计能力和研究能力,解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力;(3)了解大气污染控制工程领域前沿研究内容,激发学生的创造力,培养创新思维。
三、课程教学内容与要求(一)概论要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题,理解大气污染的综合防治措施定义。
(1)大气污染和大气污染物(2)大气污染及其控制情况(3)大气污染的综合防治措施(4)大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。
3、教学难点大气污染的来源,大气污染的综合防治措施。
(二)燃烧与大气污染1、教学内容与要求要求了解燃料的种类、组成,理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,掌握燃烧的计算。
(1)燃料的性质(2)燃料燃烧过程(3)烟气体积及污染物排放量计算(4)燃烧过程硫氧化物的形成与控制(5)燃烧过程氮氧化物的形成与控制(6)燃烧过程中颗粒污染物的形成(7)燃烧过程中其他污染物的形成重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,重点掌握燃烧过程污染物排放计算。
3、教学难点燃烧过程污染物排放计算。
(三)大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识,理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
大气污染控制工程课后答案(第三版)主编:郝吉明马广大王书肖目录第一章概论第二章燃烧与大气污染第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章气态污染物控制技术基础第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第十章挥发性有机物污染控制第十一章城市机动车污染控制第一章 概 论1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少? 解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。
质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。
1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。
解:由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。
按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。
故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。
1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。
大气污染控制工程课后答案(第三版) 主编:郝吉明 马广大 王书肖目录第一章 概 论第二章 燃烧与大气污染 第三章 大气污染气象学 第四章 大气扩散浓度估算模式 第五章 颗粒污染物控制技术基础 第六章 除尘装置第七章 气态污染物控制技术基础 第八章 硫氧化物的污染控制 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第十章 挥发性有机物污染控制 第十一章 城市机动车污染控制第一章 概 论1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少?解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。
质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。
1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。
解:由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。
按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。
故三种污染物体积百分数分别为: SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。
1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。
第1章概论1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么?答:大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。
2、全球性大气污染问题有哪些?答:全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题3、大气污染物如何分类?答:大气污染物按其存在状态可概括为两大类:气溶胶状态污染物(粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾);在我国的环境空气质量标准中,还可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)气体状态污染物,以分子状态存在,包括:含硫化合物(SO2)、含氮化合物(NO和NO2)、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。
4、目前中国的大气污染以哪种类型为主?主要大气污染物是什么?答:以煤烟型为主,主要大气污染物是SO2和烟尘。
5、环境空气质量功能区如何分类?答:根据环境空气质量标准,将环境空气质量功能区分为三类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区;二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。
以上三类区分别执行一、二、三级标准。
6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别?第2章燃烧与大气污染1、煤中硫的存在形态有哪些?哪些形态的硫最终以SOX的形式排放?答:煤中含有四种形态的硫:黄铁矿硫(FeS2)、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫和元素硫。
2、煤收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基的概念?答:收到基(ar),以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分,亦即锅炉燃料的实际成分,(ar)C+H+O+N+S+A+W=100%;空气干燥基(ad),以去掉外部水分的燃料为100%成分,(ad)C+H+O+N+S+A+W=100%;干燥基(d),以去掉全部水分的燃料作为100%的成分,(d)C+H+O+N+S+A=100%;干燥无灰基(daf),以去掉全部水分和灰分的燃料作为100%的成分,(daf)C+H+O+N+S=100% 。
一、多选题
1、脱硫剂有哪些?
A.海水
B.碳酸钠
C.柠檬酸钠
D.石灰石
正确答案:A、B、C、D
2、什么因素会影响吸收洗涤塔的寿命?
A.结垢
B.脱硫剂的利用率及脱硫产物
C.除雾器堵塞
D.腐蚀
正确答案:A、B、C、D
3、喷雾干燥法烟气脱硫的工艺流程主要包括哪些?
A.吸收剂制备
B.吸收和干燥
C.固体废物捕集
D.固体废物处置
正确答案:A、B、C、D
4、影响SO2去除率的主要操作参数有哪些?
A.SO2入口温度
B.吸收塔结构
C.吸收塔烟气出口温度
D.吸收剂钙硫比
正确答案:A、B、C、D
5、氧化镁湿法烟气脱硫可分为哪些方法?
A.新氨法
B.氧化回收法
C.再生法
D.抛弃法
正确答案:B、C、D
6、干法烟气脱硫技术有哪些?
A.循环流化床烟气脱硫
B.氧化镁法
C.石灰石法
D.干法喷钙脱硫法
正确答案:A、D
二、判断题
1、脱硫副产品是硫或硫的化合物,如硫磺、硫酸、硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠等。
正确答案:√
2、干法和半干法脱硫工艺通常安装在锅炉原有的除尘器之前。
正确答案:√
3、典型的石灰石/石灰法工艺最为复杂,喷雾干燥法的流程为中等复
杂,干法工艺流程简单。
正确答案:√
4、典型的石灰石/石灰法动力消耗最大,其次是循环流化床法,最小的是喷雾干燥法。
正确答案:×
5、动力消耗包含脱硫系统的电耗、水耗和蒸汽耗量。
正确答案:√
6、湿法工艺钙硫比一般为1-1.2。
正确答案:√。
第一章概论填空题:1.大气污染按照污染范围分:局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。
2.全球性大气污染问题包括:温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
3.大气中的一次污染物主要有:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和有机化合物。
4.大气中的二次污染物主要有:硫酸烟雾、光化学烟雾。
5.根据对主要大气污染物的分类统计分析,大气污染源可概括为:燃料燃烧、工业生产、交通运输。
前两类统称为:固定源;交通运输工具称为:流动源。
6.大气污染源的来源可分为:自然污染源、人为污染源。
7.人为污染源按污染源空间分布分为:点源、面源。
按照人们的社会生活功能不同分为:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。
8.中国的大气环境污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP、SO2。
9.大气污染物侵入人体的三条途径:表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气。
10.环境污染质量控制标准按其用途分为:环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染物控制技术标准、大气污染预警预报标准。
11.环境污染质量控制标准按其适用范围可分为:国家标准、地方标准、行业标准。
12.目前计入空气污染指数的项目为:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。
简答题:1.简述我国的《环境质量标准》我国的《环境质量标准》规定了9种污染物的浓度限值:总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘和氟化物。
该标准根据对空气质量要求的不同,将环境空气质量分为三级:一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期的接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。
三级标准:为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物(敏感者除外)正常生长的空气质量要求。
该标准将环境空气质量功能区分为三类:一类区:自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。
二类区:城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。
第一章概论第一节:大气与大气污染1.大气的组成:大气是由多种气体混合而成,其组成可以分为三部分:干燥清洁的空气、水蒸气和各种杂质。
干洁空气的组成是氮、氧、氩和二氧化碳气体,其含量占全部干洁空气的99.996%(体积);氖、氦、氪、甲烷等次要成分只占0.004%左右。
P1(选择/ 2.大气污染:系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。
P3(名词解释/选择)(例:大气污染与其他污染的区别是?---“时间的持续(足够的时间)”)3.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
P3(填空)4.温室效应:大气中的二氧化碳和其他微量气体,可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地表的长波辐射,由此引起全球气温升高的现象,称为“温室效应”。
P3 第二节:大气污染物及其来源1.大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两类:气溶胶状态污染物,气体状态污染物。
P4(填空)2.气溶胶:系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。
P4(名词解释)3.总悬浮颗粒物(TSP):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径100的颗粒物。
P54.可吸入颗粒物(PM 10):指悬浮在空气中,空气动力学当量直径10的颗粒物。
P55.对于气体污染物,有可分为一次污染物和二次污染物。
P5(填空)6.一次污染物:是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。
P5(名词解释)7.二次污染物:是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。
P6(名词解释)8.硫酸烟雾:硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物,在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒或氮氧化物存在时,发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。
硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害,要比SO2气体大得多。
大气污染控制工程课后答案(第三版)主编:郝吉明马广大王书肖目录第一章概论第二章燃烧与大气污染第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章气态污染物控制技术基础第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第十章挥发性有机物污染控制第十一章城市机动车污染控制第一章 概 论1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少? 解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。
质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。
1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。
解:由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。
按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。
故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。
1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。